KR20160116028A - 새로운 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온 유도체 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온의 새로운 유도체, 또는 이것들의 혼합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 상기 새로운 화합물 중 하나의 유효량을 포함하는 약학적 조성물, 포스포디에스테라제 효소 억제제로서 상기 화합물 및/또는 유도체의 용도, 및 발기 부전, 조직의 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제, 구체적으로 PDE-5 억제제로 치료 가능한 장애의 치료에서의 화합물 및/또는 유도체의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 화합물의 치료적 유효량을 포함하는 의약 및 상기 새로운 화합물을 사용하는 치료 방법을 제공하는 것이다.

Description

새로운 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온 유도체 화합물{NOVEL 6,7-DIHYDRO-3H-OXAZOLO[3,4-A]PYRAZINE-5,8-DIONE DERIVATIVE COMPOUNDS}
본 발명은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온의 새로운 유도체; 또는 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 및/또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 및/또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물; 및 상기 화합물 및/또는 이것의 유도체의 제조 과정에 관한 것이다.
본 발명은 또한 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온의 상기 새로운 화합물 유도체; 염, 용매화물, 수화물, 프로또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물을 포함하는 약학적 조성물; 상기 화합물 및/또는 유도체를 포함하는 의약, 포스포디에스테라제(phosphodiesterase) 효소 억제제로서, 구체적으로 포스포디에스테라제 타입 5(PDE-5) 억제제로서의 화합물 및/또는 유도체의 용도; 및 발기 부전(erectile dysfunction), 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제, 구체적으로 PDE-5 억제제로 치료 가능한 장애의 치료에서의 화합물 및/또는 유도체의 용도를 개시한다.
본 발명은 또한 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물; 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물을 사용하여, 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제로, 구체적으로 PDE-5 억제제로 치료 가능한 장애를 치료하는 방법을 개시한다.
특히, 본 발명은 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230); 및 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)이라 칭해진 화합물을 개시한다.
포스포디에스테라제 억제제 화합물은 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제로 치료 가능한 질환의 치료 및/또는 예방을 위한 임상의학에서 사용되는 주요 약제이다. 발기 부전의 경우에, PDE-5 억제제가 임상의학에서 널리 사용된다.
성적 무기력증(sexual impotence)으로 더 잘 알려진 발기 부전은 남성의 생활 질에 가장 크게 영향을 미치는 질환 중 하나이다. 발기 부전은 효과적인 치료가 없는 남성들을 오랫동안 괴롭혀왔다.
1970년대 이전에는, 발기 부전의 거의 모든 경우가 심리적인 원인에서 기인한 것으로 생각되었고, 이에 대해 치료는 테스토스테론의 투여 또는 정신과 의사에게 상담받는 것이었다. 새로운 치료, 예를 들어 팽창성 음경 인공 기관이 1973년에 개발되었고, 1980년대 초반에 등장한 음경 해면체 내 주사는 현대 발기 부전 치료의 역사에서 중요한 이정표가 되었다. 실데나필 시트레이트(비아그라(Viagra)의 활성 성분)를 기반으로 하는 경구 치료가 1998년에 첫 번째 시도되었고, 이 또한 발기 부전 치료에서 중요한 이정표가 되었다.
경구 치료는 남성에게 더 쉽게 받아들여졌고, 이는 cGMP-PDE 억제제, 구체적으로 PDE-5 억제제의 사용에 대한 임상 연구를 통해 개발되었다. 이 화합물의 전구체는 혈관 확장의 특성이 있는 5-{2-에톡시-5-[(4-메틸-1-피페라지닐)설포닐]페닐}-1-메틸-3-프로필-1,4-디하이드로-7H-피라졸로[4,3-d]피리미딘-7-온, 즉 실데나필이며, 이는 산화 질소 효과를 향상시킨다. 실데나필 분자는 US 특허 US5250534에 최초로 개시되었다.
추후, 효소 PDE-5의 다른 억제제 화합물이 개발되었고, 이는 많은 기술 문헌 간행물 및 특허 공보에 인용되었다. 그 중에서 공지된 화합물은 특허 US3635178에서 처음 기술된 레비트라(Levitra)의 활성 성분인 바데나필(vardenafil); US 특허 US5859006에서 처음 기술된 시알라스(Cialis)의 활성 성분인 타달라필(tadalafil); 및 US 특허 US8338432에서 처음 기술되고 본 발명의 연구원의 같은 팀에 의해 개발되었지만 아직은 상업화되지 않은 화합물인 BL-106을 포함한다.
연구 결과에 따르면, 일부 성기능 장애는 10-52%의 남성에게 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. Feldman과 그의 동료들에 의해 수행된 연구는 40살 내지 70살의 성인 남성 중 52%가 경증, 중간증 및 중증 정도의 발기 부전에 걸린다는 것을 밝혀냈다. 40살 내지 70살 성인 환자의 경우, 경증 발기 부전의 이환률은 상대적으로 일정하게 유지되지만, 중간증 내지 중증 발기 부전의 이환률은 10년마다 증가하고 있으며 전체적인 복합적 증가는 40살의 경우 40%에서 70살의 경우에는 거의 70%로 진행된다(Feldman HA, Goldstein I, Hatzichristou DG, et al. Impotence and its medical and psychosocial correlates: results of the Massachusetts Male Aging Study.　J Urol 1994; 151: 54-61).
또한, 본 연구원들은 조직 이완 화합물이 담석(Korkes, F. et al, J Bras Nefrol. (2009) 31 (1): 55), 커진 전립선(예를 들어, 전립선 비대증(benign prostatic hyperplasia), 전립선염(prostatitis))(WO 9911279) 및 요도 협착(Van der Werf et al BJU International (2002) 90: 588)의 치료, 시술 또는 관련된 수술 시 보조 역할로서 다양한 조직의 이완을 촉진하는데 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 조직 이완으로 치료 가능한 다른 장애 및/또는 질병이 관련 업계에 공지 및 기술되어 있다.
PDE-5 억제제는 다양한 조직에서의 산화 질소(NO) 효과를 연장시키기 위해, 예를 들어 기도 및 혈관에서의 NO-유도된 이완을 유지하고(Barnes, PJ, et al., (1995)) 조직에서의 NO-유도된 보호를 유지하기 위해(Duffin, R., et al., Br J Pharmacol.(2008) 153(4): 623), cGMP의 분해를 차단하는데 사용된다. 조직에서의 이러한 작용은 다음과 같은 여러 장애의 치료에 유익한 것으로 밝혀졌다 - 이러한 장애는 포스포디에스테라제, 특히 PDE-5의 억제제로 치료 가능하며, 폐 고혈압(pulmonary hypertension)(상업적으로 실데나필 시트레이트로 치료됨); 기관지염(bronchitis); 만성 천식(chronic asthma); 고혈압(hypertension)(EP758653, US 7,569,572); 레이노 병(Raynaud's disease)(Ghofrani HA et al, Nat Rev Drug Discov 2006; 5:689); 우심부전(right-sided heart failure)의 발병(Ghofrani et al. (2003) AJRCCM 167 (8): 1139); 뇌졸중(stroke) 후 신경 발생 및 기능적 회복(Zhang et al. (2002) Stroke 33: 2675-2680); 관상 동맥 이완(Halcox et al. (2002) J Am Coll Cardiol 40: 1232); 여성 성적 흥분 장애(Nehra et al. (2001) World J Urol. 19 (1): 115); 협심증(angina) 및 울혈성 심부전(congestive heart failure)(Reffelmann et al., Circ. (2003) 108(2):239)을 포함한다.　PDE-5 억제제로 치료 가능한 다른 장애는 관련 업계에 공지 및 기술되어 있다.
이러한 프레임워크 내에서, 포스포디에스테라제 억제제 화합물, 구체적으로는 PDE-5 억제제의 새로운 대안 및 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병 및 포스포디에스테라제 억제제로 치료 가능한 다른 질환에 대해 새로운 치료법을 찾으려는 목적으로, 본 발명의 연구원들은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물을 개발하였으며, 이 화합물은 PDE-5의 억제를 포함하는, 효소의 포스포디에스테라제 억제 활성을 제공한다.
본 발명은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로는 상기 화합물은 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230); 및 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236); 및/또는 이러한 화합물의 혼합물(어떠한 비율로도)이다.
본 발명의 또 다른 양태는 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제, 구체적으로 PDE-5 억제제로 치료 가능한 장애의 치료적 및/또는 예방적 처치에서의, 본 발명의 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 화합물의 용도이다.
본 발명의 또 다른 목적은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물을 제조하는 과정을 제공하는 것이다. 특히, 화합물 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230); 및 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236); 및/또는 이 화합물의 혼합물(어떠한 비율로도)의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온의 새로운 유도체 화합물, 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 유효량을 포함하는 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 약학적 조성물은 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230); 및 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)로부터 선택되는 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 또 다른 목적은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온의 새로운 유도체 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 치료적 유효량을 포함하는 의약을 제공하는 것이다. 특히, 의약은 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230); 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진- 5,8-디온(BL-236); 및/또는 이러한 화합물의 혼합물(어떠한 비율로도)로부터 선택되는 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물 중 하나 이상을 포함한다.
도 1은 실시예 1에서 얻어진 화합물(BL-230)의 특성화를 위한 1H NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 2는 실시예 1에서 얻어진 화합물(BL-230)의 특성화를 위한 13C NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 3은 실시예 1에서 얻어진 화합물(BL-230)의 특성화를 위한 HRMS 스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 실시예 2에서 얻어진 화합물(BL-236)의 특성화를 위한 1H NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 5는 실시예 2에서 얻어진 화합물(BL-236)의 특성화를 위한 13C NMR 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 실시예 2에서 얻어진 화합물(BL-236)의 특성화를 위한 HRMS 스펙트럼을 나타낸다.
도 7은 토끼 해면체에서 페닐에프린(PE)에 의해 유도된 수축 및 DMSO(비히클(vehicle) - 음성 대조군)의 효과의 그래프를 나타낸다.
도 8은 토끼 해면체에서 페닐에프린(PE)에 의해 유도된 수축 및 타달라필의 이완 효과의 그래프를 나타낸다.
도 9는 토끼 해면체에서 페닐에프린(PE)에 의해 유도된 수축 및 BL-230 화합물의 이완 효과의 그래프를 나타낸다.
도 10은 토끼 해면체에서 페닐에프린(PE)에 의해 유도된 수축 및 BL-236 화합물의 이완 효과의 그래프를 나타낸다.
도 11은 BL-230 화합물 및 타달라필의 투여 후 토끼 해면체에서의 이완 퍼센트에 대한 용량-반응 곡선 그래프를 나타낸다.
도 12는 BL-230, 타달라필 및 DMSO(비히클)가 투여되었을 때 토끼 해면체에서의 이완 퍼센트의 막대 그래프를 나타낸다.
도 13은 BL-236, 타달라필 및 DMSO(비히클)가 투여되었을 때 토끼 해면체에서의 이완 퍼센트의 막대 그래프를 나타낸다.
도 14는 BL-230 화합물의 존재시 관찰된 포스포디에스테라제 효소 억제의 퍼센트를 나타낸다.
도 15는 BL-236 화합물의 존재시 관찰된 포스포디에스테라제 효소 억제의 퍼센트를 나타낸다.
본 발명은 포스포디에스테라제 억제제로 치료 가능한 질환, 예를 들어 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제로 치료 가능한 다른 질환의 치료에, 특히 PDE-5의 억제에 유용한 새로운 화합물을 개시한다. 본 발명의 화합물은 식 (I)의 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물, 또는 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물(어떠한 비율로도)을 포함한다:
Figure pct00001
상기 식에서:
- R1은 방향족 기, 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 방향족 기, 페닐 기, 페놀, 3-메톡시-4-페놀, 메틸렌-3,4-디옥시페닐, 2-메톡시페닐, 3-메톡시페닐, 4-메톡시페닐, 3,4-디메톡시페닐, 2-할로-페닐, 3-할로-페닐, 4-할로-페닐, 또는 푸릴; 또는 피리딘, 바이사이클릭 방향족, 또는 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 바이사이클릭 방향족이고;
- R2는 아릴, 헤테로아릴, 바이사이클릭 아릴, CH2(CH2)nR3, CH2(CH2)nNR4R5, CHR6CH2OH, CH2CH(OH)R7, CH2(CH2)OR8, CH2(CH2)nSR9, 카르복시산염, 설폰산염 또는 4차 암모늄 염이고;
- R3은 OH, NH2, NH3 +, S(O)Me, SO3H, CO2H, Cl, 카르복시산염, 설폰산염 또는 4차 암모늄 염이고;
- R4는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 페닐, 벤질 또는 4차 암모늄 염이고;
- R5는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 페닐, 벤질 또는 4차 암모늄 염이고;
- R6은 (R)-Me, (R)-Et (R)-i-prop, (R)-i-But, (R)-페닐, (R)-CH2SH, (R)-CH2CH2SCH3, (R)-벤질, (R)-sec-But, (S)-Me, (S)-Et, (S)-i-prop, (S)-i-But, (S)-페닐, (S)-CH2SH, (S)-CH2CH2SCH3, (S)-벤질, (S)-sec-But 또는 CH2OH이고;
- R7은 (R)-Me, (R)-Et; (R)-prop, (R)-i-prop, (R)-페닐, (R)-벤질, (S)-Me, (S)-Et; (S)-prop, (S)-i-prop, (S)-페닐 또는 (S)-벤질이고;
- R8은 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C2-6 알키닐, 페닐 또는 벤질이고;
- R9는 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C2-6 알키닐, 페닐 또는 벤질이고;
- n은 0 내지 4의 수이다.
식 (I)의 화합물은 하나 이상의 비대칭 중심을 함유할 수 있으므로, 거울상체 및/또는 부분입체이성질체로 존재할 수 있다. 특히, 비대칭 중심은 식 (I)에서 별표(*)로 강조된다. 따라서, 본 발명은 또한 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 식 (I)의 화합물의 거울상체 및/또는 부분입체이성질체를 포함한다.
식 (I)의 화합물은 두 개의 호변체 형태(tautomeric form)로 존재할 수 있고, 본 발명은 하나 이상의 호변체 형태 및 이 형태들의 혼합물(어떠한 비율로도)을 포함한다.
식 (I)의 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염은 약학적으로 허용 가능한 산을 첨가함으로써 형성된다. 염의 예는 질산염, 염산염, 브롬화수소산염, 황산염 또는 중황산염, 인산염, 인산 수소의 염, 아세트산염, 벤조산염, 숙신산염, 푸마르산염, 말레산염, 젖산염, 시트르산염, 타르타르산염, 글루콘산염, 메탄설폰산염, 벤젠설폰산염 및 p-톨루엔설폰산염을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 식 (I)의 화합물은 나트륨 및 칼륨 염과 같은 염기와 함께 약학적으로 허용 가능한 금속 염, 특히 알칼리 금속 염에 사용될 수 있다.
특정 구체예에서, 본 발명은 식 (I)의 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물(어떠한 비율로도)을 개시한다:
Figure pct00002
상기 식에서:
- R1은 메틸렌-3-4-디옥시페닐이고;
- R2는 CH2(CH2) n R3 또는 CHR6CH2OH이고;
- R3은 OH이고;
- R6은 (S)-Me이고;
- n은 1이다.
더 특정 구체예에서, 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유도된 새로운 화합물은 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4- a]피라진-5,8-디온(BL-230)으로 지칭되는 하기 식 (II) 또는 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)으로 지칭되는 하기 식 (III)으로 표시되거나 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물(어떠한 비율로도)을 포함한다:
- 식 (II):
Figure pct00003
- 식 (III):
Figure pct00004
본 발명의 또 다른 구체예는 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230)으로 불리는 식 (II)의 화합물의 합성 과정에 관한 것이며, 이 화합물은 화학 구조식 (a)로 표시된 화합물 (E)-메틸 2-((벤조[d][1,3]디옥솔-5-일메틸렌)아미노)-3-(1H-인돌-3-일)-3-옥소프로파노에이트; 화학 구조식 (b)로 표시된 메틸 2-(벤조[d][1,3]디옥솔-5-일)-3-(2-클로로아세틸)-5-(1H-인돌-3-일)-2,3-디하이드로옥사졸-4-카르복시산염 및 화학 구조식 (c)로 표시된 아민 2-아미노에탄올을 사용하여 얻어질 수 있다.
Figure pct00005
식 (II)의 화합물의 합성을 위해서, 테트라하이드로푸란(THF) 중의 피리딘(Py)의 건식 용액 및 클로로아세틸 클로라이드 용액의 존재하에서 화합물 (a)를 반응시킴으로써 화합물 (b)를 제조한다. 중간 생성물 (b)를 형성하는 반응이 완료된 후, 반응 말미에 에탄올 및 2-아미노에탄올 (c)이 들어있는 매질에 이것을 첨가하고, 에탄올 및 물을 첨가하여, 반응식 [1]에서 예시된 바와 같이 식 (II)의 화합물을 얻는다:
Figure pct00006
3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)으로 칭한, 본 발명에 따른 식 (III)의 화합물은 화학 구조식 (a)로 표시된 화합물 (E)-메틸 2-((벤조[d][1,3]디옥솔-5-일메틸렌)아미노)-3-(1H-인돌-3-일)-3-옥소프로파노에이트, 화학 구조식 (b)로 표시된 메틸 2-(벤조[d][1,3]디옥솔-5-일)-3-(2-클로로아세틸)-5-(1H-인돌-3-일)-2,3-디하이드로옥사졸-4-카르복시산염 및 화학 구조식 (d)로 표시된 아민 (S)-2-아미노프로판-1-올을 사용하여 얻어질 수 있다.
Figure pct00007
식 (III)의 화합물의 합성을 위해서, 테트라하이드로푸란(THF) 중의 피리딘(Py)의 건식 용액 및 클로로아세틸 클로라이드 용액의 존재하에서 화합물 (a)를 반응시킴으로써 화합물 (b)를 제조한다. 중간 생성물 (b)를 형성하는 반응의 완료 후, 반응 말미에 에틸 알콜 및 (S)-2-아미노프로판-1-올 (d)이 들어있는 매질에 이것을 첨가하고, 에탄올 및 물을 첨가하여, 반응식 [2]에서 나타난 바와 같이 식 (III)의 화합물을 얻는다:
Figure pct00008
본 발명은 또한 약학적 조성물, 즉 적절한 투약 형태와 관련되는데, 상기 조성물은 활성 성분으로서 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그 및 약학적으로 허용 가능한 에스터를 포함하는 식 (I)의 하나 이상의 화합물; 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 및/또는 부분입체이성질체의 유효량을 포함한다
바람직하게는, 본 발명의 조성물은 활성 성분으로서 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230)으로 지칭되는 하기 식 (II) 또는 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)으로 지칭되는 하기 식 (III)으로 표시되는 새로운 화합물, 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물(어떠한 비율로도)을 포함한다:
- 식 (II):
Figure pct00009
- 식 (III):
Figure pct00010
약학적 조성물은 업계에 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 적합하게는, Remington's Pharmaceutical Sciences 또는 유사한 정보 소스를 사용하여 본 발명의 담체 화합물에 적합한 약학적 제형을 제조할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 경구용, 국소 투여용, 주사용, 비강 투여용, 또는 직장 투여용으로 투여될 수 있다. 선택된 특정 방식은 조성물에 존재하는 화합물에 따를 것이다.
분말, 과립, 캡슐, 타블렛, 발포성 타블렛, 저작성 타블렛, 코팅된 타블렛, 알약, 겔, 저작성 검, 필름, 용액, 시럽, 엘릭서(elixir), 현탁액, 에멀젼 등과 같은 경구 투여용 약학적 조성물이 제공될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한 식 (I)의 하나 이상의 화합물 및/또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 치료적 유효량; 및 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는 약학적 조성물에 관한 것이다.
특히, 약학적 조성물은 활성 성분으로서 하기 (a) 및 (b)로 구성된 군으로부터 선택된 하기 하나 이상의 화합물; 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물; 및 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 부형제를 포함한다:
(a) 식 (II)로 표시된 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230)
(b) 식 (III)으로 표시된 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4a]피라진-5,8-디온(BL-236).
염, 용매화물, 수화물, 프로드러그 및 약학적으로 허용 가능한 에스터; 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체를 포함하는 본 발명의 화합물은 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제, 예를 들어 PDE-5로 치료 가능한 장애의 치료 및/또는 예방에 이용된다. PDE 억제제에 의해 치료 가능한 장애는 결석증(lithiasis), 전립선 비대증, 폐 고혈압, 요도 협착, 여성 성기능 장애 및/또는 남성 성기능 장애일 수 있지만, 이 예들에만 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터; 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체를 포함하는 본 발명의 화합물을 포함하는 약학적 조성물에 관한 것이며; 이 약학적 조성물은 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제, 예를 들어 PDE-5로 치료 가능한 장애의 치료 및/또는 예방에 이용된다. PDE 억제제에 의해 치료 가능한 장애는 결석증, 전립선 비대증, 폐 고혈압, 요도 협착, 여성 성기능 장애 및/또는 남성 성기능 장애일 수 있지만, 이 예들에만 제한되는 것은 아니다.
특히, 본 발명은 식 (II)로 표시된 상기 화합물 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230), 및 식 (III)으로 표시된 상기 화합물 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236); 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물을 개시한다.
또한, 본 발명은 포스포디에스테라제의 활성과 관련된 장애의 치료 및/또는 예방 방법을 제공하며, 이 방법은 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물; 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물 중 하나 이상의 유효량을 투여하는 것을 포함한다. PDE 억제제에 의해 치료 가능한 장애는 발기 부전, 담석, 전립선 비대증, 폐 고혈압, 요도 협착, 또는 여성 성기능 장애 및/또는 남성 성기능 장애일 수 있지만, 이 예들에만 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 새로운 화합물; 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물 중 하나 이상의 유효량을 투여함으로써 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제, 예를 들어 PDE-5로 치료 가능한 장애의 치료 및/또는 예방 방법을 개시한다.
특히, 본 발명은 화합물 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230 - 식 II); 및 화합물 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236 - 식 III); 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물을 개시한다.
실시예
상세히 기술된 하기 실시예는 보호 범위를 제한하지 않으면서 본 발명을 예시하고, 다양한 변형 또한 같은 관점으로 당업자에게 이해될 것이다. 균등물은 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되어야 한다.
실시예 1: 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1 H -인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3 H -옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230)으로 칭하는 식 (II)의 화합물의 제조
기계식 교반기, 추가 깔때기 및 CaCl2를 포함한 건조 튜브가 장착된 500 mL 플라스크에서, 상기 화합물 (a)(10.20 g, 28.0 mmol) 및 건식 피리딘(11.3 mL) 용액을 건조 테트라하이드로푸란(THF) 102 mL에 첨가하고, 30분 동안 교반하였다. 이 현탁액에, 약 2시간에 거쳐 30 mL 건조 THF 중의 클로로아세틸 클로라이드(2.9 mL, 36.4 mmol)의 용액(시약 2)을 천천히 첨가하였다. 첨가 후, 상기 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 반응시켜 상기 중간 생성물 (b)를 형성하였다. 이 반응 말미에, 에탄올(42 mL) 및 2-아미노에탄올(39.3 g, 644.0 mmol)로 알려진 상기 화합물 (c)를 매질에 첨가하고 상기 혼합물을 16시간 동안 교반하였다. 이 반응 말미에, 에탄올 250 mL 및 물 100 mL를 매질에 첨가하였다. 생성물이 침전될 때까지 상기 시스템을 진공 증류하여 초과량의 용매를 제거하였다. 상기 플라스크를 실온으로 냉각시킨 다음, 0 내지 5℃의 온도에서 냉각시켰다. 0 내지 5℃의 온도에서 2시간 동안 교반하면서 냉각된 시스템을 유지하였다. 상기 수득한 현탁액을 진공 여과하고 침전물을 100 mL 에탄올로 세척하였다. 상기 고체를 250 mL 플라스크에 배치하고 에탄올 60 mL을 첨가하고 상기 혼합물을 30분 동안 교반하였다. 이후, 상기 고체를 여과하고 진공 하에 건조하여 하기 반응식 [1]에 따르는 식 (II)의 생성물을 형성하였다.
반응식 [1]: 화합물 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230)의 합성.
Figure pct00011
이 과정에 의해 얻어진 화합물은 IUPAC 명이 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-230)이며 하기 식 (II)로 표시된 화학 구조를 가지며:
Figure pct00012
다음의 특징을 가진다: 분자식: C23H19N3O6; 노란색 고체; 녹는점 254-258 ℃, 1H NMR(500 MHz, (CD3)2SO): δ 11.87(1s, 1H), 8.96(1s, 1H), 7.85(d, J = 10.0 Hz, 1H), 7.47(d, J = 10.0 Hz, 1H), 7.18 내지 7.05(m, 5H), 6.98(d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.05(s, 2H), 4.84-4.32(m, 1H); 4.28(dd, J = 30.0 Hz, J = 15.0 Hz, 2H), 3.65-3.61(m, 2H), 3.50 내지 3.45(m, 2H)(도 1); 13C NMR(125 MHz, (CD3)2SO): δ 159.1, 157.2, 148.8, 148.1, 148.0, 136.3, 131.5, 131.3, 125.7, 122.7, 121.8, 121.1, 120.9, 112.7, 108.8, 107.0, 105.4, 102.8, 101.9, 90.8, 58.9, 52.9, 48.2(도 2); C23H19N3O6에 대한 HRMS(EI) m/z 계산치: [433.1274]+ 실측치: 434.1336 [M+H]+(도 3).
실시예 2: 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1 H -인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3 H -옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)으로 칭하는 식 (III)의 화합물의 제조
기계식 교반기, 추가 깔때기 및 CaCl2를 포함한 건조 튜브가 장착된 500 mL 플라스크에서, 상기 화합물 (a)(10.20 g, 28.0 mmol) 및 건식 피리딘(11.3 mL) 용액을 건조 테트라하이드로푸란(THF) 102 mL에 첨가하고, 30분 동안 교반하였다. 이 현탁액에, 약 2시간에 거쳐 30 mL 건조 THF 중의 클로로아세틸 클로라이드(2.9 mL, 36.4 mmol)의 용액(시약 2)을 천천히 첨가하였다. 첨가 후, 상기 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 반응시켜 상기 중간 생성물 (b)를 형성하였다. 이 반응 말미에, 에탄올(42 mL) 및 (S)-2-아미노프로판-1-올(48.4 g, 644.0 mmol)로 칭하는 화합물 (d)를 매질에 첨가하고 상기 혼합물을 16시간 동안 교반하였다. 이 반응 말미에, 에탄올 250 mL 및 물 100 mL를 매질에 첨가하였다. 생성물이 침전될 때까지 상기 시스템을 진공 증류하여 초과량의 용매를 제거하였다. 상기 플라스크를 실온으로 냉각시킨 다음, 0 내지 5℃의 온도에서 냉각시켰다. 0 내지 5℃의 온도에서 2시간 동안 교반하면서 냉각된 시스템을 유지하였다. 상기 수득한 현탁액을 진공 여과하고 침전물을 100 mL 에탄올로 세척하였다. 상기 고체를 250 mL 플라스크에 배치하고 에탄올 60 mL을 첨가하고 상기 혼합물을 30분 동안 교반하였다. 이후, 상기 고체를 여과하였고 진공 하에 건조하여 하기 반응식 [2]에 따르는 식 (III)의 생성물을 형성하였다.
반응식 [2]: 화합물 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)의 합성.
Figure pct00013
이 과정에 의해 얻어진 화합물은 IUPAC 명이 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온(BL-236)이고, 식 (III)로 표시된 화학 구조를 가지며:
Figure pct00014
다음 특징을 가진다: 분자식: C24H21N3O6; 노란색 고체; 녹는점 235-239 ℃, 1H NMR(300 MHz, (CD3)2SO): δ 11.87(d, J = 3.0 Hz, 1H), 8.98(d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.87(d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.47(d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.14 내지 7.06(m, 5H), 6.98(d, J = 9.0 Hz, 1H), 6.4(s, 2H), 4.85(t, J = 6.0 Hz, 1H), 4.67 내지 4.60(m, 1H), 4.07(dd, J = 21.0 Hz, J = 18.0 Hz, 2H), 3.59 내지 3.52(m, 1H), 3.51 내지 3.40(m, 1H), 1.07(d, J = 6.0 Hz, 3H)(도 4); 13C NMR(75 MHz, (CD3)2SO): δ 159.5, 157.5, 148.8, 148.1, 148.0, 136.3, 131.6, 131.3, 125.7, 122.6, 121.8, 121.0, 120.9, 112.8, 108.8, 107.0, 105.7, 102.8, 101.9, 90.7, 61.9, 49.9, 46.5, 13.7(도 5); [C24H21N3O6]+에 대한 HRMS(EI) m/z 계산치: 447.1430, 실측치: 470.1325 [M+Na]+(도 6).
실시예 3: 분리된 토끼의 해면체에서의 BL-230 및 BL-236 화합물의 이완 효과의 평가
조직
이 연구를 위해서, 뉴질랜드 화이트(New Zealand White) 토끼(2 내지 3.5 kg)를 사용하여 음경 조직을 얻었으며, 상기 조직을 절제하여 냉각된 크레브스 용액(Krebs solution)으로 옮겼다. 이 연구를 위해서, 본 발명자들은 뉴질랜드 화이트 토끼의 음경 조직의 4개의 해면체 스트립(CC)을 사용하였다.
등척성 장력의 기록
37℃, pH 7.3 내지 7.5에서 크레브스 용액을 포함하는 10 mL 조직 배양 챔버에서 스트립(strip)을 마운팅하였고(mount); 95% 산소(O2) 및 5% 이산화탄소(CO2)의 혼합물로 계속해서 기포를 발생시켰다. 10 mN의 초기 장력을 조직에 적용한 후 이어서, 60분 동안 안정화시켰다. 등척성 변환기(ADInstruments, Australia)를 사용하여 장력(등척성 힘)의 변화를 관찰하고, 데이터 수집 시스템 PowerLab 4/30(Chart Software, BL-230에 대해서는 버전 7.3.7, ADInstruments, MA, USA, 및 BL-236에 대해서는 버전 7.0 ADInstruments, MA)으로 기록하였다.
데이터를 분석하면, (a) 도 7 내지 10에서 보이는 바와 같이, 1 μM 페닐에프린(PE)은 토끼의 해면체 조직에서 지속적인 수축을 유도할 수 있었고; (b) 디메틸설폭시드(DMSO), 즉 화합물의 가용화에 사용된 담체의 투여는 조직 이완을 유도하지 않았고(도 7); (c) 1 μM 타달라필의 투여는 조직 이완을 초래하였고(도 8); (d) 1 μM 농도의 BL-230 및 BL-236 화합물은 같은 농도의 타달라필과 유사한 조직 이완 모양을 생성했다는 것(각각 도 9 및 10)을 관찰할 수 있다.
BL-230 화합물 및 타달라필의 농도(0.001 내지 10 μM)에 대한 누계 곡선은 1 μM PE에 사전 접촉된 토끼 해면체 스트립에서 얻어졌다. 도 11에서 보이는 바와 같이, 상기 BL-230 화합물은 페닐에프린 수축에 의해 유발되는 타달라필에 대하여 관찰된 것과 유사한 용량-의존적 이완(0.001 내지 10 μM)을 생성하였다. 또한, 도 12 및 13은 화합물 BL-230, BL-236 및 타달라필로 관찰된 이완을 예시하며, 이에 따르면, BL-230이 토끼 해면체의 78.47% 이완을 유도하고, BL-236은 93.05% 이완을 유도하고, 타달라필은 거의 100%의 해면체 이완을 유도하였다. 반면에, DMSO는 약 20%의 무의미한 이완 유도를 나타냈다.
이러한 결과는 BL-230 및 BL-236 화합물이 토끼 해면체 조직의 이완을 유도한다는 것을 나타낸다.
실시예 4: 식 (II)의 B-230 화합물 및 식 (III)의 BL-236에 대한 포스포디에스테라제(PDE)의 억제 프로파일을 평가하기 위한 시험관 내 전임상 연구
BL-230 및 BL-236 화합물에 대한 인간 포스포디에스테라제(PDE)의 13개 타입의 억제 프로파일, 구체적으로 PDE1B, PDE2A1, PDE3A, PDE3B, PDE4A1A, PDE4B1, PDE4D2, PDE5, PDE6, PDE7A, PDE8A1, PDE10A2 및 PDE11A4의 억제 프로파일을 평가하기 위해 이 연구를 수행하였다. 이 연구를 위해서, 선행 기술에 의해 이미 알려지고 표준화된 효소 시험을 수행하였다.
4.1: PDE1B 효소의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 활성 효과
Sf9 세포에서 발현되는 인간 재조합 효소를 사용하여 사이클릭 구아노신 모노포스페이트(cGMP)로부터의 구아노신 5'-모노포스페이트(5'GMP)의 생산량을 측정함으로써 PDE1B 인간 효소의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 효과를 정량화하였고, 검출 방법으로 HTRF®(Homogeneous Time Resolved Fluorescence Technology)를 사용하였다.
44.4 mM Tris-하이드록시메틸 아미노메탄 염산염(Tris-HCl), 5.28 mM 염화 마그네슘(MgCl2), 0.88 mM 염화 칼슘(CaCl2), 2.64 mM 디티오트레이톨(DTT) 및 0.198 U 칼모듈린(calmodulin) 및 0.044% 폴리소르베이트 20(Tween® 20)를 포함하는 버퍼(pH 7.8)에서 테스트 화합물, 참조 화합물 또는 물(대조군)을 효소 PDE1B 0.07U와 혼합하였다. 이어서, 240 nM cGMP 기질을 첨가하여 반응을 시작하였고, 상기 혼합물을 실온에서 30분 동안 배양하였다. 기본적인 대조군 측정을 위해, 상기 반응 혼합물에서 효소를 제외하였다. 1 mM 3-아이소부틸-1-메틸잔틴(IBMX)의 존재하에서 형광 수용체(Dye2 라벨링된 cGMP) 및 형광 공여체(유로퓸 크립테이트(europium cryptate)로 라벨링된 항-cGMP 항체)를 첨가하였다. 60분 후, 마이크로플레이트 리더(RubyStar, BMG)를 사용하여 λex = 337 nm, λem = 620 nm 및 λem = 665 nm에서 잔류 cGMP의 양에 해당하는 형광의 이동(transfer)을 측정하였다. 665 nm에서 측정된 신호 분할 및 620 nm에서 측정된 신호에 의해 효소 활성을 결정하였다(right).　대조군 효소 활성의 억제 퍼센트로서 결과를 나타냈다. 표준 억제 참조 화합물로서 칼미다졸륨(calmidazolium)을 사용하였으며, 이 화합물을 각 실험에서 여러 농도로 테스트하여 그것의 IC50 값이 계산되는 억제 곡선을 얻었다.
이 시험을 위해, 본 연구원들은 근거로서 Bender(BENDER, AT and Beavo, JA (2006). Cyclic nucleotide phosphodiesterases: Molecular regulation to clinical use, Pharmacol.Rev., 58: 488)에 의해 기술된 교시 내용을 사용하였다.
상기 얻어진 결과에 따르면, 본 발명자들은 BL-230 및 BL-236 화합물이 각각 PDE1B 효소의 활성을 억제하지 않았다는 것을 확인하였다(도 14 및 15).
4.2: 효소 PDE2A 1 , PDE3A, PDE4A 1A , PDE4B 1 , PDE7A, PDE8A 1 , PDE10A 2 및 PDE11A 4 의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 활성 효과
Sf9 세포에서 발현되는 인간 재조합 효소를 사용하여 사이클릭 아데노신 모노포스페이트(cAMP)로부터의 아데노신 5'-모노포스페이트(5'AMP)의 생산량을 측정함으로써 인간 효소 PDE2A1, PDE3A, PDE4A1A, PDE4B1, PDE7A, PDE8A1, PDE10A2 및 PDE11A4의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 효과를 정량화하였고, 검출 방법으로 HTRF®를 사용하였다.
44.4 mM Tris-HCl, 5.28 mM MgCl2, 2.64 mM DTT 및 0.044% Tween®20(pH 7.8)을 포함하는 버퍼에서 테스트 화합물, 참조 화합물 또는 물(대조군)을 효소와 혼합하였다(사용된 효소 및 그것들의 양은 표 1에 기술된다). 이어서, 40 nM cAMP 기질을 첨가하여 반응을 시작하였고, 상기 혼합물을 실온에서 30분 동안 배양하였다. 기본적인 대조군 측정을 위해, 상기 반응 혼합물에서 효소를 제외하였다. 1 mM IBMX의 존재하에서 형광 수용체(Dye2 라벨링된 cAMP) 및 형광 공여체(유로퓸 크립테이트로 라벨링된 항-cAMP 항체)를 첨가하였다. 60분 후, 마이크로플레이트 리더(RubyStar, BMG)를 사용하여 λex = 337 nm, λem = 620 nm 및 λem = 665 nm에서 잔류 cAMP 이동의 양에 해당하는 형광을 측정하였다. 665 nm에서 측정된 신호 분할 및 620 nm에서 측정된 신호에 의해 효소 활성을 결정하였다(right).　대조군 효소 활성의 억제 퍼센트로서 결과를 나타냈다. 사용된 효소 각각에 사용된 표준 억제 참조 화합물을 표 1에 기술하였으며, 이 화합물을 각 실험에서 여러 농도로 테스트하여 그것의 IC50 값이 계산되는 억제 곡선을 얻었다.
이 시험을 위해, 본 연구원들은 근거로서 Bender(BENDER, AT and Beavo, JA (2006), Cyclic nucleotide phosphodiesterases: Molecular regulation to clinical use, Pharmacol. Rev., 58: 488 [PDE3A1 및 PDE2A]); Saldou(SALDOU, N., et al. (1998) Comparison of recombinant human PDE4 isoforms: interaction with substrate and inhibitors, Cell Signal., 10: 427. [PDE4A1A 및 PDE4B1]; Smith(SMITH, SJ, et al. (2004) Discovery of BRL 50481 [N, N-dimethylsulfonamido)-4-methyl-nitrobenzene], a selective inhibitor of phosphodiesterase 7: In vitro studies in human monocytes, lung macrophages, and CD8 + T-lymphocytes, Mol Pharm., 66: 1679. [PDE7A]); Fisher(FISHER, DA, et al.(1998), Isolation and characterization of PDE8A, a novel human cAMP-specific phosphodiesterase, Biochem, 246: 570. [PDE8A1]); Soderling(SODERLING SH, et al. (1999), Isolation and characterization of a dual-substrate phosphodiesterase gene family: PDE10A, Proc. Natl.　Acad.　Sci. USA, 96:7071 [PDE10A2]); 및 Fawcett(FAWCET L., et al. (2000), Molecular cloning and characterization of a distinct human phosphodiesterase gene family: PDE11A, Proc. Natl. Acad.　Sci., 97: 3702.[PDE11A4])에 의해 기술된 교시 내용을 사용하였다.
효소 및 상기 효소 각각의 PDE 억제제 참조 표준 화합물의 목록
효소 양 표준 억제제 참조 화합물
PDE2A1 PDE2A1의 8U EHNA
PDE3A PDE3A의 1U 밀리논(Milrinone)
PDE4A1A PDE4A1A의 5U 롤리프람(Rolipram)
PDE4B1 PDE4B1의 4.8U 롤리프람(Rolipram)
PDE7A PDE7A의 0.1U BRL 50481
PDE8A1 PDE8A1의 1.2U 디피리다몰(Dipyridamole)
PDE10A2 PDE10A2의 0.25U 파파베린(Papaverine)
PDE11A4 PDE11A4의 1U 파파베린(Papaverine)
상기 얻어진 결과에 따르면, 본 발명자들은 상기 BL230 및 BL-236 화합물 각각이 효소 PDE2A1, PDE3A, PDE4A1A, PDE4B1, PDE7A 및 PDE8A1의 활성을 억제하지 않았다는 것을 확인하였다(도 14 및 15). 하지만 화합물 BL230 및 BL-236은 PDE11A4의 효소 활성을 각각 75% 및 80% 억제하였다. 또한, BL-230 화합물은 PDE10A2의 효소 활성을 35%까지 억제할 수 있다는 것을 확인하였다..
4.3: PDE3B 효소의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 활성 효과.
Sf9 세포에서 발현되는 인간 재조합 효소를 사용하여 cAMP로부터의 5'AMP의 생산량을 측정함으로써 인간 PDE3B 효소 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 효과를 정량화하였고, 검출 방법으로 HTRF®를 사용하였다.
50 mM Tris-HCl, 6 mM MgCl2, 3 mM DTT 및 0.05% Tween®20를 포함하는 버퍼(pH 7.8)에서 테스트 화합물, 참조 화합물 또는 물(대조군)을 효소 PDE3B 0.7U와 혼합하였다. 이어서, 40 nM cAMP 기질을 첨가하여 반응을 시작하였고, 상기 혼합물을 22℃에서 30분 동안 배양하였다. 기본적인 대조군 측정을 위해, 상기 반응 혼합물에서 효소를 제외하였다. 1 mM IBMX의 존재하에서 형광 수용체(Dye2 라벨링된 cAMP) 및 형광 공여체(유로퓸 크립테이트로 라벨링된 항-cAMP 항체)를 첨가하였다. 60분 후, 마이크로플레이트 리더(RubyStar, BMG)를 사용하여 λex = 337 nm, λem = 620 nm 및 λem = 665 nm에서 잔류 cAMP의 양에 해당하는 형광의 이동을 측정하였다. 665 nm에서 측정된 신호 분할 및 620 nm에서 측정된 신호에 의해 효소 활성을 결정하였다(right).　대조군 효소 활성의 억제 퍼센트로서 결과를 나타냈다. 표준 억제 참조 화합물로서 밀리논을 사용하였으며, 이 화합물을 각 실험에서 여러 농도로 테스트하여 그것의 IC50 값이 계산되는 억제 곡선을 얻었다.
이 시험을 위해, 연구원들은 근거로서 Bender(BENDER, AT and Beavo, JA (2006). Cyclic nucleotide phosphodiesterases: Molecular regulation to clinical use, Pharmacol.Rev., 58: 488)에 의해 기술된 교시 내용을 사용하였다.
상기 얻어진 결과에 따르면, 본 발명자들은 BL-230 및 BL-236 화합물이 각각 PDE3B 효소의 활성을 억제하지 않았다는 것을 확인하였다(도 14 및 15).
4.4: PDE4D 2 효소 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 활성 효과
Sf9 세포에서 발현되는 인간 재조합 효소를 사용하여 cAMP로부터의 5'AMP의 생산량을 측정함으로써 인간 PDE4D2 효소의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 효과를 정량화하였고, 사용된 검출 방법은 HTRF®였다.
1.5 mM MgCl2, 0.1% 소 혈청 알부민(BSA)이 보충된 행크스 평형 식염수(Hank's Balanced Salt Solution(HBSS)(Invitrogen)) 버퍼 용액에서 테스트 화합물, 참조 화합물 또는 물(대조군)을 PDE4D2 0.75U와 혼합하였다. 이어서, 40 nM cAMP 기질을 첨가하여 반응을 시작하였고, 상기 혼합물을 37℃에서 15분 동안 배양하였다. 기본적인 대조군 측정을 위해, 상기 반응 혼합물에서 효소를 제외하였다. 1 mM IBMX의 존재하에서 형광 수용체(Dye2 라벨링된 cAMP) 및 형광 공여체(유로퓸 크립테이트로 라벨링된 항-cAMP 항체)를 첨가하였다. 실온에서 60분 후, 마이크로플레이트 리더(Envision, Perkin Elmer)를 사용하여 λex = 337 nm, λem = 620 nm 및 λem = 665 nm에서 이동한 잔류 cAMP의 양에 해당하는 형광을 측정하였다. 665 nm에서 측정된 신호 분할 및 620 nm에서 측정된 신호에 의해 효소 활성을 결정하였다(right).　대조군 효소 활성의 억제 퍼센트로서 결과를 나타냈다. 표준 억제 참조 화합물로서 롤리프람(rolipram)을 사용하였으며, 이 화합물을 각 실험에서 여러 농도로 테스트하여 그것의 IC50 값이 계산되는 억제 곡선을 얻었다.
이 시험을 위해, 본 연구원들은 근거로서 Saldou(SALDOU, N., et al. (1998) Comparison of recombinant human PDE4 isoforms: interaction with substrate and inhibitors, Cell Signal., 10: 427)에 의해 기술된 교시 내용을 사용하였다.
상기 얻어진 결과에 따르면, 본 발명자들은 상기 화합물 BL-230이 PDE4D2의 효소 활성을 55% 억제하는 반면, 상기 화합물 BL-236은 이 효소에 대하여 억제 효과를 나타내지 않는다는 것을 확인하였다(도 14 및 15).
4.5: PDE5 효소의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 활성 효과
Cerep 인간 혈소판으로부터 분리된 효소를 사용하여 cGMP로부터의 5'GMP의 생산량을 측정함으로써 인간 PDE5 효소의 활성에 대한 화합물 BL-230 및 BL-236의 효과를 정량화하였고, 검출 방법으로 섬광 근접 검정(scintillation proximity assay; SPA)을 이용하였다.
40 mM Tris-HCl(pH 7.8), 3 mM MgCl2, 1.4 mM DTT, 0.21% BSA, 200 mM 암모늄 클로라이드(NH4Cl), 1 μM cGMP 및 0.1 μCi의 [3H]cGMP를 포함하는 버퍼에 테스트 화합물, 참조 화합물 또는 물(대조군)을 첨가하였다. 이어서, 효소(최종 양은 분리 효율에 의존적임)를 첨가하여 반응을 시작하였고, 상기 혼합물을 22℃에서 60분 동안 배양하였다. 기본적인 대조군 측정을 위해, 상기 반응 혼합물에서 효소를 제외하였다. 그 이후, SPA 배양 비드를 첨가하였다. 교반 하에 22℃에서 20분 후, [3H] 5'GMP의 양을 섬광 계수기(Topcount, Packard)로 정량화하였다.　대조군 효소 활성의 억제 퍼센트로서 결과를 나타냈다. 표준 억제 참조 화합물로서 디피리다몰(dipyridamole)을 사용하였으며, 이 화합물을 각 실험에서 여러 농도로 테스트하여 그것의 IC50 값이 계산되는 억제 곡선을 얻었다.
이 시험을 위해, 본 연구원들은 근거로서 Weishaar(Weishaar, R.E., et al. (1986), Multiple molecular forms of cyclic nucleotide phosphodiesterase in cardiac and smooth muscle and platelets in Biochem. Pharmacol., 35:787)에 의해 기술된 교시 내용을 사용하였다.
얻어진 결과에 따르면, 본 연구원들은 BL-230 및 BL-236 화합물이 PDE5의 강력한 억제제이며, BL-230가 90% 억제를 나타냈고 BL-236이 86% 억제를 나타냈다는 것을 확인하였다(각각 도 14 및 15).
4.6: PDE6 효소의 활성에 대한 BL-230 및 BL-236 화합물의 활성 효과.
Cerep 소 망막으로부터 분리된 효소를 사용하여, cGMP로부터의 5'GMP의 생산량을 측정함으로써 PDE6 인간 효소의 활성에 대한 화합물 BL-230 및 BL-236의 효과를 정량화하였고, 이용된 검출 방법은 섬광 근접 검정(SPA)이었다.
40 mM Tris-HCl(pH 7.8), 3 mM MgCl2, 1.4 mM DTT, 0.21% BSA, 200 mM NH4Cl, 2 uM cGMP 및 0.05 μCi의 [3H] cGMP를 포함하는 버퍼에 테스트 화합물, 참조 화합물 또는 물(대조군)을 첨가하였다. 이어서, 효소(최종 양은 분리 효율에 의존적임)를 첨가하여 반응을 시작하였고, 혼합물을 22℃에서 60분 동안 배양하였다. 기본적인 대조군 측정을 위해, 상기 반응 혼합물에서 효소를 제외하였다. 그 이후, SPA 배양 비드를 첨가하였다. 교반 하에 22℃에서 20분 후, [3H] 5'GMP의 양을 섬광 계수기(Topcount, Packard)로 정량화하였다.　대조군 효소 활성의 억제 퍼센트로서 결과를 나타냈다. 표준 억제 참조 화합물로서 자프리나스트을 사용하였으며, 이 화합물을 각 실험에서 여러 농도로 테스트하여 그것의 IC50 값이 계산되는 억제 곡선을 얻었다.
이 시험을 위해, 본 연구원들은 근거로서 Ballard(Ballard, A.S., et al. (1998) Effects of sildenafil on the relaxation of human corpus cavernosum tissue in vitro and on the Activities of cyclic nucleotide phosphodiesterase isozymes, J. Urol., 159. 2164)에 의해 기술된 교시 내용을 사용하였다.
상기 얻어진 결과에 따르면, 본 연구원들은 BL-230 및 BL-236 화합물이 PDE6의 강력한 억제제이며, BL-230가 85% 억제를 나타냈고 BL-236이 90% 억제를 나타냈다는 것을 확인하였다(각각 도 14 및 15).
사용된 테스트에 관계없이, 결과가 50% 이상의 억제(또는 자극)인 경우 효과가 강력한 것으로 간주한다. 결과가 25% 내지 50%의 억제(또는 자극)인 경우 효과가 낮거나 중간 정도인 것으로 간주한다. 결과가 25% 이하의 억제(또는 자극)인 경우 효과는 유의하지 않은 것으로서, 거의 대조군 정도의 신호 변동성이 있는 것으로 간주한다.

Claims (18)

  1. 6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온으로부터 유래된 하기 식 (I)을 가지는 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물:
    Figure pct00015

    상기 식 (I)에서:
    - R1은 방향족 기, 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 방향족 기, 페닐 기, 페놀, 3-메톡시-4-페놀, 메틸렌-3,4-디옥시페닐, 2-메톡시페닐, 3-메톡시페닐, 4-메톡시페닐, 3,4-디메톡시페닐, 2-할로-페닐, 3-할로-페닐, 4-할로-페닐, 또는 푸릴; 또는 피리딘, 바이사이클릭 방향족, 또는 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 바이사이클릭 방향족이고;
    - R2는 아릴, 헤테로아릴, 바이사이클릭 아릴, CH2(CH2)nR3, CH2(CH2)nNR4R5, CHR6CH2OH, CH2CH(OH)R7, CH2(CH2)OR8, CH2(CH2)nSR9, 카르복시산염, 설폰산염 또는 4차 암모늄 염이고;
    - R3은 OH, NH2, NH3 +, S(O)Me, SO3H, CO2H, Cl, 카르복시산염, 설폰산염 또는 4차 암모늄 염이고;
    - R4는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 페닐, 벤질 또는 4차 암모늄 염이고;
    - R5는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, i-프로필, 부틸, sec-부틸, tert-부틸, 페닐, 벤질 또는 4차 암모늄 염이고;
    - R6은 (R)-Me, (R)-Et (R)-i-prop, (R)-i-But, (R)-페닐, (R)-CH2SH, (R)-CH2CH2SCH3, (R)-벤질, (R)-sec-But, (S)-Me, (S)-Et, (S)-i-prop, (S)-i-But, (S)-페닐, (S)-CH2SH, (S)-CH2CH2SCH3, (S)-벤질, (S)-sec-But 또는 CH2OH이고;
    - R7은 (R)-Me, (R)-Et; (R)-prop, (R)-i-prop, (R)-페닐, (R)-벤질, (S)-Me, (S)-Et; (S)-prop, (S)-i-prop, (S)-페닐 또는 (S)-벤질이고;
    - R8은 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C2-6 알키닐, 페닐 또는 벤질이고;
    - R9는 C1-6 알킬, C2-6 알케닐, C2-6 알키닐, 페닐 또는 벤질이고;
    - n은 0 내지 4의 수이다.
  2. 제1항에 있어서, R1은 메틸렌-3,4-디옥시페닐이고; R2는 CH2(CH2)nR3 또는 CHR6CH2OH이고; R3은 OH이고; R6은 (S)-Me이고; n은 1인 것을 특징으로 하는 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 화합물은 하기 식 (II)로 표시되는 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온인것을 특징으로 하는 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물.

    Figure pct00016
    .
  4. 제2항에 있어서, 상기 화합물은 하기 식 (III)으로 표시되는 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온인 것을 특징으로 하는 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물.
    Figure pct00017
    .
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물은 포스포디에스테라제 효소의 활성을 억제하는 것인, 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물.
  6. 제1항의 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 치료적 유효량; 및 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 부형제를 포함하는 약학적 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 유효성분으로서 하기 (a) 및 (b)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물; 또는 그의 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체; 또는 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 부형제, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물:
    (a) 식 (II)의 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-(2-하이드록시에틸)-1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온,
    (b) 식 (III)의 3-(벤조[d][1,3]디옥솔-5일)-7-((S)1-하이드록시프로판-2일) -1-(1H-인돌-3-일)-6,7-디하이드로-3H-옥사졸로[3,4-a]피라진-5,8-디온.
  8. 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 경구용, 국소 투여용, 주사용, 비강 투여용 또는 직장 투여용인 것인, 약학적 조성물.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 용도로서, 상기 용도는 포스포디에스테라제 효소의 억제용인 용도.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 용도로서, 상기 용도는 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제로 치료 가능한 장애의 치료 및/또는 예방을 위한 약학적 조성물의 제조용인 용도.
  11. 제10항에 있어서, 상기 용도는 담석, 전립선 비대증, 폐 고혈압, 요도 협착, 또는 여성 및/또는 남성 성기능 장애의 치료 또는 예방용인 것인, 용도.
  12. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 약학적 조성물의 용도로서, 상기 용도는 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제로 치료 가능한 장애의 치료용인 약학적 조성물의 용도.
  13. 제1항의 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 유효량을 투여하는 단계를 포함하는, 포스포디에스테라제의 활성과 관련된 장애의 치료 및/또는 예방 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 장애는 발기 부전, 담석, 전립선 비대증, 폐 고혈압, 요도 협착, 또는 여성 및/또는 남성 성기능 장애인 것인, 포스포디에스테라제의 활성과 관련된 장애의 치료 및/또는 예방 방법.
  15. 제1항의 화합물; 또는 그의 유도체, 염, 용매화물, 수화물, 프로드러그, 약학적으로 허용 가능한 에스터, 또는 개개의 분리된 형태 또는 일정 비율형태 또는 일정 비율의 거울상체 과잉률(enantiomeric excess, e.e.)을 갖는 라세미 또는 비-라세미 혼합물의 형태인 상기 화합물의 거울상체 또는 부분입체이성질체, 또는 둘 이상의 상기 언급된 것들의 혼합물의 유효량을 투여하는 단계를 포함하는, 발기 부전, 조직 이완으로 치료 가능한 장애 및/또는 질병, 또는 포스포디에스테라제 억제제로 치료 가능한 장애의 치료 및/또는 예방 방법.
  16. 제3항 또는 제4항의 화합물의 합성 방법으로서,
    상기 화합물은 식 (II)의 화합물 또는 식 (III)의 화합물이고,
    상기 합성 방법은 테트라하이드로푸란(THF) 중의 건식 피리딘(Py) 용액 및 클로로아세틸 클로라이드 용액의 존재하에서 화합물 ((E)-메틸 2-((벤조[d][1,3]디옥솔-5-일메틸렌)아미노)-3-(1H-인돌-3-일)-3-옥소프로파노에이트 (a)를 반응시켜 중간 생성물인 메틸 2-(벤조[d][1,3]디옥솔-5-일)-3-(2-클로로아세틸)-5-(1H-인돌-3-일)-2,3-디하이드로옥사졸-4-카르복시산염 (b)을 형성하는 것을 포함하는 화합물의 합성 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 식 (II)의 화합물이 상기 중간 생성물 (b)의 반응을 통해 에틸 알콜 및 2-아미노에탄올 (c)의 첨가에 의해 형성되는 것인, 화합물의 합성 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 식 (III)의 화합물이 상기 중간 생성물 (b)의 반응 매질에 에틸 알콜 및 (S)-2-아미노프로판-1-올 (d)을 첨가함으로써 형성되는 것인, 화합물의 합성 방법.
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